e-Site分析:网站实用系统的流程设计和流程工业电气化

介绍

工业部门贡献23%的温室气体排放(国际能源署,2020),它要求紧急行动低碳制造产业转型。流程工业能源消耗的70%是由化石燃料的燃烧Madeddu et al ., 2020),相当大的注意力都集中在电气化的工业脱碳的现实的选择。尽管实施有限公司₂捕捉技术对能源和工业部门可以有效地减少CO₂现有的化石燃料能源,排放约50%的燃料消耗的行业估计取代电(麦肯锡公司,2020年版),电气化的工业处理可以发挥重要作用的显著减少温室气体的排放。

环境效益通过工业加热与低排放化石燃料的替代可再生电力已经承认。许多研究已经进行了估计潜在的电气化是否存在(Lechtenbohmer et al ., 2016),评估成本和性能的最终用途电气化技术(Jadun et al ., 2017),评估适用性和实验室(TRL)电气化技术(Berenschot 2017),获得我们的理解在电气化技术经济的影响(Schuwer和施耐德,2018电气化()或显示特定于行业的指导方针除了零排放Inc ., 2018年)。这些研究非常有意义,指导足以证明可持续倡议通过电气技术的工业吸收以及促进可再生电力过程的加速住宿行业。等也可以非常有用的知识和信息形成一个新的研究和发展方向的路线图来构建一个碳中性的社会,以及建立碳排放相关的政策和法规。

然而,以往的研究主要集中在高层评估行业,受电气化,主要分析了行业相关的潜在的实现电气化,估计整个行业的环境效益。有缺乏流程设计知识如何影响站点范围内的热量和电源管理电气单元的引入在流程级别,以及如何的全站配置电气能源系统可以为工业设计网站。

工业能源系统的成本效益的设计和运行是非常重要的,以确保公司在市场的竞争力,因为最小化能量消耗的一个关键元素为公司降低运营成本。节约能源消耗的设计方法已经被建立。这样的设计方法使系统标识的最合适的生产方式,分配,和利用能源,称为网站分析(史密斯,2016),以及为恢复废热提供实用的指导方针,称为热集成或捏分析(坎普和Lim, 2020)。这些过程集成方法都证明有大量成功的案例研究和广泛实践过程设计活动期间新工艺开发或现有的植物(已Klemes et al ., 2018)。然而,流程设计方法及其工业应用是基于化石燃料实用系统的能源载体,通常蒸汽和电力,来自化石燃料的燃烧和在下游消费过程。

早期研究站点范围内的能源管理系统的扩展过程差距热回收问题utility-targeting问题借助能源组合曲线和大复合曲线(Linnhoff et al ., 1982),然后,调查站点范围内的蒸汽回收利用网站的蒸汽源和汇概要文件(太阳et al ., 2015)。这些领域技术是基于图形特征的能源需求和消费,这是计划性地操纵评估热力学能量回收的局限性,并评估理论的蒸汽产生和使用。潜在的站点范围内的蒸汽复苏的可能性可以进一步利用额外的发电燃料消耗为代价的。热电联产的程度也决定与蒸汽主要条件的选择以及汽轮机的配置网络,这通常需要严格的分析和经济之间的权衡燃料消费和资本投资(太阳et al ., 2016)。

随着计算能力的发展和优化解决方案,这些领域方法已经进化到自动设计方法,可以适应各种不同的复杂的设计问题。Superstructure-based设计框架是一种有效的制定对于网站设计工具系统,与最优选择的单位工作,可以系统地确定蒸汽网络的配置(史密斯,2016)。设计的实用系统,组合选择应该在替代选项,可以有效地处理的应用优化技术(Aguilar et al ., 2007)。计算复杂性的设计,例如,能源生产和利用相关热力学计算,在设计领域的方法可能不容易适应,考虑非线性的领域方法可以补充的集成过程模拟器(Rena et al ., 2017)。Multiperiod调度方法是采取考虑用户的能源需求和消费(非恒量的模式Leenders et al ., 2021),或者找到最佳操作策略考虑需求的不确定性(Huangi et al ., 2021)。

尽管显著发展工业区实用程序系统的设计方法已经实现,尚未完全注意工业电气化。研究将可再生能源与工业能源系统已经报道,例如,工业区实用系统的集成与城市能源网络(佩里et al ., 2008),然后进一步研究在规划的背景下,外部的集成可再生能源与公用事业系统(刘et al ., 2017)。然而,上述研究与传统的化石燃料燃烧,保持和使用电气单元的热集成和网站分析没有充分考虑。

电气单元的引入在现有工业过程与炼油厂蒸汽系统,解决电气化筛选可能的选项,对蒸汽和电力平衡计算的影响(Wiertzema et al ., 2018)。他们评估框架进一步应用于合成气生产工厂(Wiertzema et al ., 2020)。然而,他们的工作提出了特定的电气化的结果,并没有详细讨论应该如何管理和站点范围内的能量分布应该如何配置网站实用网络下电气化。

传统的变换生产电气处理被调查。摩根(2013)可再能源驱动的氨技术经济可行性研究从水中氢提供电解的生产。陈et al。(2019)检查了capture-integrated有限公司₂加氢过程电气化热泵。Svensson et al。(2021)研究电煅烧过程的纸浆和造纸工厂。工业社会的努力也观察到脱碳的化学产品,例如,electricity-heated蒸汽饼干的发展(从此之后,2021)。图形定位方法根据厂家了陈et al。(2019)和Svensson et al。(2021);然而,他们的调查,而局限于特定个人的能量回收工厂,不要工业区的电气能源系统有几个过程。

总的来说,进步在流程工业电气能源系统的设计已经相当有限,因为通用设计网站实用程序系统电气化尚未完全解决。工作进行的同时,大多数工业电气化都集中在顶层分析可持续效益的评价电气化没有完全理解现有的蒸汽和电力管理系统设计的交互在电气化。因此,这项工作的目标是提供系统的设计方法,称为“e-Site分析,”网站实用系统电气化的合成过程,与充电站点的配置实用程序系统以及站点范围内的能源管理策略可以确定。新的设计方法、设计流程级的能量回收和位置之间的相互作用能量分布在工业电气化可以评估在一个集成的方式,虽然可以提供设计指导方针的实现电气化技术在实践中。首先,本文将解释带电工具系统的概念,与传统化石燃料相比的。接着是通过新的设计方法提出了工作,用于描述策略的实现电气化单位与化石燃料的一个过程加热和循序渐进过程电气化建设的实用系统。最后,提出设计方法应用于工业规模的案例研究,和几个问题需要进一步考虑的发展e-Site分析进行了讨论。

工业电力系统

传统的工具系统

典型的网站实用系统示意图所示图1,化石燃料的燃烧产生热量和cogenerate权力。热可能直接提供通过炉的过程当供热应在温度高于高压蒸汽的水平。产生的蒸汽锅炉或热回收蒸汽发生器(余热锅炉)。电力或电力生产的汽轮机和燃气涡轮机。根据蒸汽需求和消费之间的蒸汽平衡在下游过程中,蒸汽从网站制作工具系统的数量确定。从该网站是否需要额外的权力,更多通过汽轮机蒸汽生产和扩大。蒸汽管道的数量及其操作条件选择通过经济之间的权衡能源成本和资本投资。

网站实用程序系统的设计通常是进行网站分析方法,说明图2。工业网站包括几个过程。每个进程在不同的温度下有不同的加热和冷却要求。例如,处理一个图2需要惠普(高压)和LP(低压)蒸汽,而议员(中压蒸汽)也为过程提供B,蒸发在流程级别可以考虑进程B图2。全站调查蒸汽使用完成了建筑的能源组合曲线(ECCs)基于流程流数据,与盛大的复合曲线(厂家)。冷热公用事业的理论最低要求过程在给定的最低温度的方法,ΔT_最小值可以估计。热公用事业和冷的水平公用事业供应和确定他们的责任,蒸汽主要条件。这个steam-level定位方法应用于所有这些目标站点的子流程和结果集体组合和用于创建网站复合曲线(癌),这代表站点范围内的蒸汽需求和消费特点。癌,全站配置文件所需的蒸汽产生的过程和蒸汽的过程。所示图2、两个概要文件重叠和两个配置文件是最小化之间的差距,可以确定最大蒸汽回收站点。

复苏后蒸汽的数量为每个等级确定蒸汽,蒸汽生产需要从整个网站估计,这对网站的设计实现实用系统。蒸汽管道的蒸汽平衡设置,通过蒸汽管道提供蒸汽流量交换。的数量和类型选择蒸汽发生器和蒸汽涡轮机,这通常需要非常严格的优化与经济影响的详细调查。这些过程集成设计过程已经很成熟,和更多的细节可以从不同的引用。设计方法对热集成和现场分析,可以发现不同引用包括金和史密斯(2005),史密斯(2016)和坎普和林(2020)。更具体的专题网站的设计实用系统解决Varbanov et al。(2004)流程建模工具的设备和系统,艾耶和白(1998)数学优化的实用系统,Aguilar et al。(2008)可靠性和可用性的考虑设计灵活实用的系统,太阳et al。(2015)在蒸汽成本的评估,Hirata et al。(2004)对效用的多点集成系统等。

带电工具系统

工业效用系统可以通过电气化改造设备,它利用电力作为能源供应的主要来源。各种类型的电气设备在行业,和电加热可以直接或间接应用,涵盖范围广泛的温度。相对较低或中等温度,一个电加热器可用于直接加热,同时可以使用锅炉蒸汽产生一个电极。高温、电熔炉(或等效单元基于感应加热、红外加热、等离子体加热、电阻加热,等等)都可以使用。热泵是另一种技术使用的供热通过低品位热量的升级中可用的网站。

厂家(大复合曲线)可用于电气化技术的选择通过评估所需热量的温度水平及其责任和匹配过程可用的供热温度水平。图3显示了一个说明性的图如何充电单元可以选择给定GCC。说明目的,较低的温度范围内的电加热器被选中和电极锅炉介质温度。然而,电气化单位的类型和数量的选择过程加热需要严格的经济调查和实践的问题。同时,引入热泵是只考虑为小型或中等温度提升泵加热,温度在很大程度上提升通过蒸汽压缩可能不是经济上的吸引力。

当蒸汽生产和分配作为主要能量载体在传统化石燃料实用系统,蒸汽从废热发电被认为是几乎一样。带电工具系统,更多的逻辑生成废热发电来源,这是一个额外的来源满足电力需求。有前途的选项之一是引入兽人(有机郎肯循环),利用低品位热能可以从流程,如图所示图4。资本投资与兽人时应考虑经济收益评估额外的电能。

当设计选项的选择在电气化是由网站的流程,fully-electrified实用系统可以以图形方式说明图5的电力供应主要是主要的路线和分发一个能源carrier-Electricity。电产生的过程可以通过电力主要分布,然后与外部电网进一步电力交换。电气化技术的选择是特定于能源需求和热回收的特点。

虽然通过电极蒸汽锅炉的使用可能需要在电动工具系统下,效用的全部电气化系统原则上可以物化。这将是一个更简单的配置,电动工具系统,蒸汽底驱工具系统需要multiple-steam电源互联与蒸汽发生器和蒸汽涡轮机。另外,电气工具系统可以不那么复杂,因为辅助设施,例如,锅炉给水系统、凝结水回收系统,操作蒸汽底驱系统所需等,是可以避免的。

见图6,从电气加热供热的额外的好处是简单设计的换热器网络的下游过程调查金et al。(2022)。他们解决换热器网络的设计可能是潜在的大量的复杂的服务器时,使用多级蒸汽供应蒸汽底驱下实用系统。

过程电气化实用程序系统的设计

网站实用程序系统的设计适用于中型工业炼油厂,由七个流程。流数据分析工作的案例研究儿子et al。(2022),最初是基于的工作弗雷泽和吉莱斯皮(1992)。流数据七过程中提供的补充信息。网站工具系统在概念上设计电气化场景以及传统的基于化石燃料燃烧。

传统的实用系统的设计

以下案例研究设计应用程序时网站基于传统公用事业系统蒸汽底驱能源供应设计。

1)流程流数据收集和验证。蒸汽管道的数量及其操作条件选择。

2)与流程流数据、能源复合曲线构造(ECCs)为每一个过程,ΔT_最小值,它允许识别理论最大能量回收可行的过程。¹

3)大复合曲线(厂家)构造的过程,基于ECCs了吗。

4)蒸汽供应的水平并为每个进程识别他们的责任。

5)的职责确定炉的高温加热蒸汽的使用在最高温度水平不可行。

6)生成蒸汽的水平和他们的职责是确定废热可以从过程流以及炉的排气流。

7)未还原的废热排放到寒冷的效用可以从网站。

8)实用程序系统配置了一个单一的锅炉和蒸汽管道的数量选择。一个涡轮机用于蒸汽在蒸汽管道的扩张。

9)蒸汽平衡建立了蒸汽管道被认为是和最低锅炉产生的蒸汽流量是确定。

10)从锅炉产生蒸汽流量增加,直到整个电力需求或整个网站满足要求。

11)网站的配置实用程序系统可能进一步进化到允许多个蒸汽发电机和汽轮机,包括燃气涡轮机。同时,汽轮机的安排网络可能发生进一步进化,以适应多通道的涡轮机。引入额外的蒸汽管道或排除一个步骤(1)中定义的蒸汽管道可能会考虑改善网站的总体经济实用系统²。

介绍了以下设计基础和假设为物质和能量平衡计算网站基于传统公用事业系统蒸汽底驱能源供应:

•A1) 10°CC(ΔT最低温度的方法_最小值热回收)是假设³。热回收流程流之间在单个进程被认为是有限的。这意味着没有热回收过程和另一个进程是被允许的。

•A2)三种类型的蒸汽可用:高压蒸汽(HP)在400°C和42条(a),中等压力(MP)为287.3°C和15条(a)和低压(LP)在171°C和4条。

•A3) 10°C的最低温度的方法是假设站点范围内的蒸汽发电和复苏。蒸汽的使用和消费水平是针对饱和状态⁴。与余热蒸汽发电是最大化可以从一个单一的过程,不是来自超过两个过程。同时,单个级别最高压蒸汽的级别允许选择蒸汽形成的过程。当一个以上的蒸汽水平是利用这一过程中,使用蒸汽压力低于蒸汽压力高是最大化。

•A4) 20°C的假定脱过热温度过热蒸汽消耗的过程,在蒸汽分配占能量损失。

•A5)网站的配置实用程序系统简化为一个单元被认为是为蒸汽发电,没有评估的自由度与多个相关的流程设计蒸汽发电机和汽轮机。不考虑使用减温器,尽管它使用行业中是常见的。这是因为放乳设备用于提高蒸汽下分销网络潜在的可操作性蒸汽不平衡。

•A6)锅炉给水被认为是可以在100°C。锅炉给水系统不考虑,包括低压蒸汽对脱气和凝析油损失的需求,为研究重点是突出构型电气化实用系统和传统的区别。

•A7)网站power-to-heat比率,它描述站点范围内的电力需求(或电力)比蒸汽需求,被假定为0.275。这个值是选为96个主流欧洲炼油厂的调查报道网站power-to-heat比率在0.09和0.38的范围(CONCAWE 2012)。

•A8)熔炉的理论火焰温度为2200°C。废热回收的废气流到150°C被认为是可行的,这与实际的限制,被称为酸露点。

•A9)未还原的过程中的热量排放到寒冷的效用。冷的流程设计工具(即。,thetypes, levels, and duty of cooling medium) is not considered in this study.

•A10)蒸汽锅炉的能源效率和炉被假定为90%,而流的涡轮机是75%。

数值计算汽轮机的蒸汽平衡和发电是用商业模拟器Unisim的援助^®。中定义的过热蒸汽条件假设A2和锅炉给水温度假定在假设A6用于蒸汽发电流量的计算t / h的热量可用与Unisim兆瓦^®。当所需的蒸汽流量过程,假定脱过热的程度假设A4另外被认为是A2的过热蒸汽条件。网站分析的结果从过程7中给出了一个过程图7,它显示了所有的七大复合曲线过程和结果的效用目标下常规蒸汽底驱公用事业管理。效用目标在本研究中进行最小化的基础能源成本便宜的使用效用最大化一样在理论上是可行的。图7 g显示使用冷热公用事业的选择及其相关责任。介绍了高炉过程三到七在高温加热过程。蒸发从熔炉的废气流流程3、4和6是,蒸汽从废气流生成过程五和七个不被认为是由于其相对很小的责任。

实际限制或约束与蒸汽的站点范围内的分布和/或蒸汽一代在流程级别可能存在,和实现等问题导致增加的使用更昂贵的设施,而提出的目标图7。例如,中压蒸汽的使用流程6可能不会赞成,由于设计的复杂性参与蒸汽供应及其集成在换热器网络,和惠普的额外使用蒸汽可以被看作是一个更实际的选择。

蒸汽产生的过程,然后通过蒸汽管道分配给流程见图7 h。整体加热对整个网站的需求估计为86.35兆瓦_th,其中包括热熔炉和蒸汽供应的职责。惠普的90.43 t / h锅炉产生的蒸汽所需的流量生成23.65 MW_e从三个涡轮机的权力,这导致全站power-to-heat比率为0.274。额外的一代的惠普蒸汽及其用于发电是可行的,在过程行业广泛实践,尽管这对于提高全站热电联产设计问题不是在这个研究解决。

带电工具系统的设计

以下设计过程申请网站实用系统全电气化的设计:

1)流程流数据收集和验证,然后用于构建能源复合曲线(ECCs)和大复合曲线(厂家)为每一个过程,ΔTmin。

2)电气化供热的水平并为每个进程识别他们的责任。义务的确定电气炉高温加热,电加热器的使用或惠普蒸汽产生电极锅炉是不可行的。

3)如果供热热泵是可行的,低品位热量的利用水平和热量从热泵提供选择,和他们的职责是确定。

4)和温度水平的热量从有机郎肯循环恢复(兽人)确定。当余热的温度范围是相当大的,使用废热的兽人被认为是在多个水平。

5)未还原的废热排放到寒冷的效用可以从网站。

6)实用程序系统配置了一个单一的电力主要与电加热器和熔炉的过程以及兽人。

应该注意的是,上面的设计过程是基于场景的non-electrified能源可以完全取代电的过程。当燃料流从烃加工生成可用,这些网站中应该使用化石燃料的副产品,non-electrified单位选择,连同电气化的步骤(2)。同时,上面的设计过程是基于网站的设计实用系统为一个草根的场景,不是改造现有的植物。

上面描述的概念设计过程进行时,三个假设为传统的实用系统的设计,即A1, A6, A9,应用。进一步设计基地不同假设下面介绍了确定带电工具系统的物质和能量平衡。

•B1)当以上过程加热253.2°C(即。,saturated condition of HP steam considered in the传统的实用系统的设计部分),电气炉被选中。否则,选择电加热器。

B2)当使用电加热器,加热器的温度水平被认为是三个蒸汽主要条件考虑传统的实用系统的设计部分。

•B3)电极锅炉的使用是不被认为是在这个案例研究中,全电气化的供热的目的是不使用任何类型的steam-related实用工具。应该注意的是,从效用目标可以确定的电加热器,原则上,可互换的电极锅炉的热量供应。

•B4)当泵存在潜在的热量,温度提升50°C最初被认为是。热的温度提升泵也选择这样的热量用于过程加热或热量的回收废热的最大化。当相对区别这两个热的职责非常大,温度升降是减少30°C或增加到70°C,根据夹点周围的GCC的形状。警察(性能系数)热抽30、50、70°C的温度提升被认为是6.1,4.3,和2.5,分别研究的基础上Arpagaus et al。(2018)。

•B5)废热110°C以上可用,从兽人被认为是发电。四种不同的液体被认为封面不同温度水平的废热回收的兽人。250°C以上使用丁苯,甲苯200 C以上,戊烷150°C以上和hfc - 245 fa 110°C以上。这些选择液体流体的临界温度远高于使用废热的温度。当兽人的多个层面为一个过程,介绍了废热的温度被拒绝给兽人应该最大化,和被拒绝到兽人的热量是由考虑GCC的形状,例如,扭结点的位置⁵。

B6)的电力产生的兽人是基于以下方程⁶:

在那里,T_{中国国际广播电台}工作流体的临界温度在°C,和R_兽人发电的数量之比(W_兽人)的热利用(Q_兽人)。情商。平均性能方程的两个回归方程,这是安装在两组性能数据报告的兽人赖et al。(2011)和巴斯和曼。(2016)。

•B7)电气化的配置实用程序系统是基于一个电力主要电力交换和分布在整个网站。

应用概念设计过程和设计基础,电气能源供应方案为个人流程示意图所示图8,其中电气炉、电加热器和热泵作为一种热供应商。图8也显示了兽人的发电潜力在多个水平。应该注意的是,兽人引入的数量可能会减少,或一个兽人可以用来容纳多个水平的热量放出热量来源的过程流,虽然这种设计选择被认为是未来的工作之一。

完成电气工具系统给出了图9与传统的蒸汽底驱的实用系统。此外,图9显示了蒸汽的全站生成和分布通过传统的公用事业系统在特定power-to-heat比率,而图9 b显示了电气化站点范围内的电力平衡公用事业系统没有外部电力交换。

结果的效用目标下电气化了图8可以进一步更新的发展从最初的决策电气化供热方案的选择过程加热以及热负荷的确定,电气单元。例如,电加热器可能取代电熔炉或其他电气技术和热泵可能不是介绍,由于资本支出。兽人可能不喜欢当经济优势从发电设计复杂性为代价的不完全合理的。同时,蒸汽电气化下仍然可以发挥一定的作用,当电加热器加热过程中低温度范围可以取代锅炉电极。

工业电气化的最重要的好处是支持无碳能源基础设施使用的可再生电力。带电工具系统的额外的好处是让网站更简单配置实用程序系统,这将加强能源生产的可操作性及其分布,如所示图8。区别传统实用系统和电气的总结表1。在充分利用可再生能源的电气化,显著减少有限公司₂可以实现排放。

问题要讨论

流程设计和合成过程提出了工作,与网站的配置实用程序系统可以系统地建立。这是第一个全新方法提出,需要进一步调查研究领域和附加功能评估整体的方式。

•技术经济分析:公司的环境效益₂减少通过电气化来评判增加资本投资与带电更换单位。虽然案例提交给网站的总体特征效用系统电气化、相关经济影响的完整实现电气化技术工业网站尚未彻底和严格的评估。这主要是缺乏可靠的相关成本数据电气工业电气化相关单位和系统组件,随着电气化技术仍在开发的早期阶段或没有足够的记录在工业实践。详细的电气工具系统的经济评价需要理解整个系统的经济资本成本与运营成本之间的权衡,电气化技术的适当选择和适当大小的设备可以用最佳的燃料或能源的消费。

•热回收系统的设计:站点范围内的供应过程余热加热和放电过程是严重依赖的程度内的热回收过程。个别流程、热回收通常设想通过设计的母鸡(换热器网络)换热器和他们的责任的数量以及他们确定服务器之间的连接,通常是通过严格的优化研究。基于母鸡的设计,质量和数量的冷热公用事业提供确认。因此,网站实用程序系统的设计是不可避免地与那些母鸡的子流程。七个过程的热回收系统的案例研究被认为实现理论最大能量回收,这是用作电气工具系统的设计基础。在前一节中说,没有料到,全热回收是实现真正的实践。这表明单元操作的能力和能源需求的实用系统的案例研究可能会增加。

•结合热力和电力:热电联产在传统效用水平的系统是一个非常重要的因素是能源管理的决定,这通常是具有力量的全站比率热量,称为R值。这个R值代表燃料热电联产的有效性,它允许工程师检查任何机会通过操作节约燃料成本效益已改进或发展策略(木村和朱,2000)。虽然提出了案例研究是基于一个典型的R值,应该注意的是,R值的选择非常站点特定的依赖和案例,和R值的选择涉及到站点范围内的公用事业和能源管理的评估。热电联产的水平一直在传统上主要从独立评估确定能源需求的网站。然而,互动与外部能源的潜在客户,例如,低品位热量的出口从本地区域供热网络的网站,或从外部来源可再生电力的进口,预计将增加,这将为未来的一个重要因素在流程工业电气能源系统。

•内部燃料代:在石油化工行业,生产范围广泛的烃流作为副产品从各种开裂和转换过程的结果。这些来源是有限的进一步升级或被利用,除了作为燃料发电。石油化工过程中的燃料消耗和燃油混合强烈依赖于炼油厂配置,和类型,一系列炼油产品的产量和品质。大部分石化工厂消费的外部能量输入,内部的燃料量的生成在网站是不够的(Brueske et al ., 2012)。这表明100%的电气化可能无法实现的某些类型的流程工业副产品燃料产生的内部处理应该使用这个网站。说明了这种情况下的工业电气化图10,基于内部带电处理与传统共存处理加热燃料的副产品,例如,炼油厂燃料天然气或石油焦。

•过程蒸汽使用:完全排除蒸汽可能不是实际可行的进行一定的处理,蒸汽可能被用作过程流,不实用程序流,例如,蒸汽作为原料流的一部分用于反应堆,或蒸汽用作剥离剂。代的蒸汽通过废热回收见图10或电极锅炉可以考虑下电气化实用系统。

•实际的约束:目前的研究并不完全适应任何实际问题,例如,限制工厂布局、操作偏爱简单的网络配置,等。这些问题可以为改造非常关键的场景,引入新单位的收益应该是经济可行的,足以证明替代或修改现有的单位。作为提出的课程尝试一个新的设计框架,本文给出的方法没有考虑问题的RAM(可靠性、可用性和可维护性)相关网站的管理工具系统,例如,作为备用单元的引入额外的单位为潜在的失败,考虑备用单位或者额外的容量提高可用性,等。有很多旋转机用于加工工业、电气化的另一个好处是可以改善过程可用性通过更多使用电动驱动程序。

结论

站点范围内的能源管理的流程工业在工业电气化是写给获得我们的概念的理解对于电气工具的设计和操作系统,而传统的化石燃料实用系统。电气单位整体能源生产的影响,通过公用事业系统及其分布进行了探讨。e-Site分析,一个新的设计方法在电气化的实用系统的合成过程,提出的生成、利用、和分配的电力,主要作为能量载体,在过程行业可以为流程工业实践。新的工业实用程序系统设计框架的适用性与案例研究,说明概念的见解对于未来电气能源系统的转换过程行业。

数据可用性声明

最初的贡献提出了研究中都包含在这篇文章/补充材料,进一步的调查可以针对相应的作者。

作者的贡献

J-KK是唯一作者的工作。

资金

这项工作是由韩国国家研究基金会(NRF)(2019号r1a2c2002263)由韩国政府资助(MSIT)。

的利益冲突

作者说,这项研究是在没有进行任何商业或金融关系可能被视为一个潜在的利益冲突。

出版商的注意

本文表达的所有索赔仅代表作者,不一定代表的附属组织,或出版商、编辑和审稿人。任何产品,可以评估在这篇文章中,或声称,可能是由其制造商,不保证或认可的出版商。

补充材料

本文的补充材料在网上可以找到:https://www.雷竞技rebatfrontiersin.org/articles/10.3389/fther.2022.861882/full补充材料

脚注

¹应该注意的是,实际的能量复苏过程小于最大的一个在实践中,由于实际限制或约束现有的热回收系统。

²这一步是不被认为是在这项研究中,需要严格的流程建模和优化网站的实用系统。

³选择一个最优ΔT_最小值值是高度特定的情况下,这需要严格的经济能量交换和资本成本之间的权衡。这个问题超出了工作范围。

⁴过热条件和"自行车造福世界"组织(锅炉给水)加热是在瞄准,违反厂家没有任何温度。

⁵广泛的工作液体可用于温度高达300°C (Arpagaus et al ., 2018),选择兽人的工作流体,与最佳操作条件的确定,应该用严格的热力学分析和优化研究。

⁶兽人的能源效率很大程度上取决于工作周期的配置及其操作条件,严格的流程建模及其评估需要获得电能的准确估计。

引用